第六章 实时洪水预报
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水利工程中的洪水模拟与预警系统第一章:引言水利工程中的洪水模拟与预警系统一直以来都是一个重要的研究领域。
洪水是一种天灾,它给人类社会带来巨大损失,因此在水利工程中及时准确地预测和预警洪水发生对于保护人民生命财产安全至关重要。
本文将重点介绍水利工程中的洪水模拟与预警系统的原理、应用以及未来发展方向。
第二章:洪水模拟系统洪水模拟是利用数学和计算机技术模拟洪水的生成、发展和传播过程。
洪水模拟系统通常包括输入模块、计算模块和输出模块。
输入模块用于获取洪水模拟所需的地理、气象、水文等数据,计算模块通过数学模型对洪水进行计算和模拟,输出模块将模拟结果以图表、报表等形式呈现。
洪水模拟可以帮助工程师评估洪水的危险程度,为水利工程的设计与规划提供数据依据。
第三章:洪水预警系统洪水预警系统是基于实时监测、数据传输和信息处理技术,通过对洪水的实时监视和数据分析,及时发出预警信息,以便采取相应的措施减少洪灾造成的损失。
洪水预警系统通常由监测站、数据传输系统、数据处理与分析系统和预警发布系统组成。
监测站负责实时采集洪水相关数据,数据传输系统将监测数据传输到数据处理与分析系统,数据处理与分析系统对数据进行处理并生成预警信息,预警发布系统将预警信息传达给相关部门和居民。
第四章:洪水模拟与预警系统的应用洪水模拟与预警系统在水利工程中的应用十分广泛。
首先,洪水模拟与预警系统可以用于水库调度,通过模拟水库容积变化和洪水泄流过程,预测洪水峰值到达时间和水位,从而合理安排水库蓄水和泄洪计划。
其次,洪水模拟与预警系统可以用于城市排水管理,通过模拟雨水径流过程和城市排水系统工作情况,预测城市内涝风险区域,为城市排水系统的设计和改进提供依据。
此外,洪水模拟与预警系统也可以用于自然灾害风险评估、土壤侵蚀预测等方面的应用。
第五章:洪水模拟与预警系统的挑战与展望尽管洪水模拟与预警系统在水利工程中取得了一定的成绩,但仍然面临一些挑战。
首先,数据质量和数据更新的问题是制约洪水模拟与预警系统应用的关键因素,如何获取准确、实时、连续的监测数据是一个亟待解决的问题。
第一章绪论1、水文预报的概念依据水文现象客观规律,利用实测水文气象资料,应用肯定原理、技术和方法,对水文要素〔或其特征值〕的将来状况进展推测。
2、何为水文预报(1)降雨后发生了什么?依据的信息对将来肯定时期内水文状态作出定性或定量的推测。
信息:水文状态:(2)水文预报的内涵与实质?以水文水资源学科根本理论与方法为根底,严密结合生产实际,构建具体的预报方法/ 预报方案/预报调度系统,效劳于生产实际。
水文预报水文气象资料:降水、蒸发、气温、水位、流量、冰情等原理:气象学、水文学、水力学等技术:遥测、遥感、计算机、现代通信技术、GPS 等方法:成因分析法、统计相关法、系统分析法预见期:预报公布时刻与预报要素消灭时刻之间的时距预见期的长短随预报工程、预报条件〔依据的资料〕和技术水平不同而异。
预见期与精度间关系:预见期增长,影响因素增多,偶然性加大,使得预报精度降低水文预报的内容流域或区域性洪水与旱情推测水体封冻开冻状况及冰凌冰情推测积雪及冰川融雪径流预报水利水电工程施工期预报水工程运行期水文要素预报河道沿程水文要素变化预报水文预报争论层面发生变化传统水文:包括水文测验水文预报水文计算现代水文:包括水资源水环境水生态水文预报的效劳层面发生变化1、传统水文预报向现代实时洪水预报调度系统延长2、防洪减灾向水资源评价开发利用和治理延长3、水文模型向面污染模型和生态评价模型延长人类活动对流域水文情态/水文预报的影响:1、人类活动转变了自然面貌,从而转变了陆面的水文情态2、中国具有世界上最猛烈的人类活动,水文预报自然受到最猛烈的人类活动影响3、人类对流域环境过度和无序的干扰,破坏了水文气象资料的全都性和代表性气候变化对水文情态/水文预报的影响:1、对工业、农业、生态环境和人们生活产生影响2、全球水文循环加剧并对区域水资源和水文预报产生肯定的影响3、易造成极端水文特别大事的发生,导致洪水和干旱的频率与强度增加,准确做出预报更加困难4、防洪安全、水资源安全、水工程安全和水生态环境安全问题对预报提出更高要求1998 年长江大洪水特点1、全流域性的大洪水2、洪水次数多:8 次洪峰3、洪水量级大:百年一遇4、洪峰水位高:屡次超历史最高5、洪水持续时间长6、洪水发生早,来势猛2023 年淮河洪水特点:1、降雨历时集中,强度大,分布范围广2、干支流洪水并发,暴雨洪水组合恶劣3、洪水涨势猛,水位高,持续时间长4、流量和洪量大水文预报的分类1、按预见期的长短短期预报中长期预报长期预报超长期预报2、按预报内容洪水预报枯水预报冰情预报台风风暴潮预报沙量预报3、按预报范围或水体河道洪水预报河口水文预报流域水文预报区域水文预报水库水文预报湖泊水文预报短期预报:要由水文要素做出的预报,预见期一般为数小时至数天,包括河道洪水预报和流域降雨径流预报、水库水文预报等中长期预报:包括气象预报性质在内的水文预报,预见期在2~5 天以上,10~15 天以内,汛期洪水总量预报,枯季月径流量预报,年径流量预报,旱涝趋势预报。
山东省黄河防汛条例(2024修正)文章属性•【制定机关】山东省人大及其常委会•【公布日期】2024.05.30•【字号】山东省人民代表大会常务委员会公告第45号•【施行日期】2024.05.30•【效力等级】省级地方性法规•【时效性】现行有效•【主题分类】防汛抗旱正文山东省黄河防汛条例(2003年7月25日山东省第十届人民代表大会常务委员会第三次会议通过根据2024年5月30日山东省第十四届人民代表大会常务委员会第九次会议《关于修改〈山东省黄河河道管理条例〉〈山东省黄河防汛条例〉〈山东省电力设施和电能保护条例〉的决定》修正)目录第一章总则第二章防汛组织第三章防汛准备第四章防汛抢险第五章法律责任第六章附则第一章总则第一条为了加强黄河防汛工作,保护人民生命财产安全,推动黄河流域生态保护和高质量发展,根据《中华人民共和国防洪法》《中华人民共和国黄河保护法》等法律、行政法规,结合本省实际,制定本条例。
第二条本省行政区域内的黄河干流、大汶河下游、黄河蓄滞洪区的防汛工作,适用本条例。
前款所称防汛,包括防洪和防凌。
第三条黄河防汛工作实行安全第一、常备不懈、以防为主、全力抢险的方针,遵循团结协作和局部利益服从全局利益的原则。
第四条黄河防汛工作实行各级人民政府行政首长负责制,统一指挥,分级分部门负责。
各有关部门实行防汛岗位责任制。
第五条黄河防汛费用按照国家、地方政府和受益者合理承担相结合的原则筹集。
黄河防汛费用应当专款用于黄河防汛准备、防汛抢险、防洪工程修复、防汛抢险器材和国家储备物资的购置、维修以及其他防汛业务支出。
有黄河防汛任务的县级以上人民政府和单位,应当根据国家和省的有关规定,安排必要的资金和劳务,用于黄河防汛队伍组织训练、防汛物料筹集、防汛抢险等防汛活动。
任何单位和个人不得截留、挪用黄河防汛、救灾资金和物资。
第六条任何单位和个人都有依法参加黄河防汛抗洪和保护黄河防洪设施的义务。
在黄河防汛工作中做出突出成绩的单位和个人,由县级以上人民政府给予表彰和奖励。
水文预报考试重点(总4页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除.水文预报:根据已知的信息对未来一定时期内的水文状态做出定性或定量的预测。
内容:洪水预报、旱情预报、估计径流预报、融雪径流预报、冰清预报。
.实时洪水预报:指的是对将发生的未来洪水在实际时间进行预报,实际时间就是观测降雨即时进入数据库的时间。
.产流模式:蓄满、超渗产流。
区别:超渗产流在一次洪水过程线中没有或者基本没有地下径流,而蓄满产流的地下径流比例大。
1超渗产流:干旱和半干旱地区的地下水埋藏很深,包气带可达几十米甚至上百米,降水不易使包气带蓄满,下渗的水量一般不会产生地下径流。
只有降水强度超过下渗率时才有地面径流产生,地下径流量RG很少。
这种产流方式,称为超渗产流。
原理:当PE<=F,RS=0,当PE>=F,RS=PE—F,一般,干旱地区,降雨强度大,历时短,E可忽略,PE可由P代替。
2蓄满产流:又称超蓄产流。
因降水使土壤包气带和饱水带基本饱和而产生径流的方式,是降雨径流的产流方式之一。
原理:任一地点上,土壤含水量达蓄满(即达田间持水量)前,降雨量全部补充土壤含水量,不产流;当土壤蓄满后,其后续降雨量全部产生径流。
.下渗曲线制作:下渗能力随时间的变化过程线。
以f(t)~t表示。
下渗的水量用累积下渗量F随时间的增长曲线来表示。
.流域蓄水容量曲线:流域内各点包气带的蓄水容量是不同的,将各点包气带蓄水容量从小到大排列,以包气带达到田间持水量时的土壤含水量WM′为纵坐标,以流域内小于等于该WM′的面积占全流域的面积比α为横坐标,反映土壤缺水量空间分布的不均匀性。
.地表径流:一部分大气降水落到地面后,沿着斜坡形成漫流,注入河流,汇入海洋的水流。
.地下径流:渗入地下成为地下水,并以泉水或渗透水的形式泄入河道的那部分降水。
.地面地下径流流量过程线区别:1地面径流的运动路径短,汇集速度快,受流域的调蓄作用小,流量过程线呈陡涨陡落,对称性好;2地下径流的水流汇集过程运动于土壤空隙中,流速小,受流域的调蓄作用大,流量过程线呈缓涨缓落变化,时间上滞后于地面径流。
实时洪水预报方法综述
杨小柳
【期刊名称】《水文》
【年(卷),期】1996(000)004
【摘要】实时洪水预报方法综述杨小柳(中国水利水电科学研究院)引言历经半
个世纪的发展,见诸文献的实时洪水预报方法多不胜数。
本文依据现有方法的特点,将它们划分成不同的流派。
这些流派分别在实时洪水预报技术发展的不同时期起到过重要作用,都具有自身的理论和技术特点;在...
【总页数】9页(P9-16,65)
【作者】杨小柳
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】P338
【相关文献】
1.实时洪水预报研究综述及展望 [J], 王国华
2.洪水预报实时校正技术研究综述 [J], 田雨;雷晓辉;蒋云钟;陈暘
3.实时洪水预报研究综述及展望 [J], 覃光华;王建华
4.基于LSTM网络的实时入库洪水预报方法 [J], 陈宗让;殷延军;万飚;万俊;于耀翔
5.实时洪水预报误差校正方法的适用性——以万安水库流域洪水为例 [J], 肖农
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第六章实时洪水预报¾¾¾¾••••••3、实时洪水预报误差修正三、递推最小二乘法 静态估计 动态估计 最小二乘法进行误差修正时存在的问题 1、每预测一次就要做一次最小二乘 2、随着时间的延续,资料系列加长,超出计 算机内存限制。
3、实时洪水预报误差修正• 递推最小二乘法的核心思想 以前一时段状态推导预报时刻参数。
计算方程:C t = C t −1 − Pt −1 X (1 + X(t ) ( t )TPt −1 X ) ( X( t ) −1( t )TC t −1 − yt )Pt −1 = ( X tT−1 i X t −1 ) −1四、误差修正方法应用1、修正方法的有效性评价与检验 有效性系数四、误差修正方法应用• 2、方法的适用性 方法修正的原理是什么? 对于误差的要求是什么?4、实时作业预报与问题处理一、洪水预见期的延长 回忆:什么是预见期? 影响预见期的因素有哪些? 如何延长? 防洪预案—未雨绸缪降雨预报 实际降雨 净雨 预报洪峰 调洪最高水位4、实时作业预报与问题处理二、雨量资料问题处理 1、观测误差 2、暴雨中心区域雨量站密度太低 3、雨量资料缺测的处理 4、高强度降雨偏小 5、雨量信号误差4、实时作业预报与问题处理三、流量资料误差 入库流量、出库流量的确定? 造成入库流量锯齿状的原因分析4、实时作业预报与问题处理四、水库入库流量预报的考核指标 洪水预报三要素 规范要求5、实时洪水预报系统功能简介防汛水情会商系统主要利用B/S(浏览器/服务器)三层体系结构, 以水雨情综合数据库为基础,地理信息系统(GIS)为平台,采用 Active Server Page、动态HTML、COM/DCOM组件、WEBGIS、 Java Applet等先进的网络技术,通过WEB服务,利用浏览器实现防 汛水情信息的实时查询,分析,显示和整理入库。
水库洪水调度系统系统 简介信息 查询洪水 预报洪水 调度数据 管理帮助 向上 级传 数据专用库网络库预 预 报 报 库 库调 调 度 度 库 库历 历 史 史 库 库工 工 情 情 库 库实 实 时 时 库 库遥 遥 测 测 库 库水情 遥测系统总控界面系统简介信息查询洪水预报洪水调度 新方案数据管理帮助 使用说明设置时间 多媒体演示 Web信息查询 打印机设置雨情 水情 工情 预报成果 调度成果 水库风光洪水预报数据维护 数据导入 预报数据 调度数据 实时水情 雨量整编站码维护数据提取原方案关于系统5、实时洪水预报系统功能简介会商子平台功能分布。
第六章实时洪水预报
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3、实时洪水预报误差修正
三、递推最小二乘法 静态估计 动态估计 最小二乘法进行误差修正时存在的问题 1、每预测一次就要做一次最小二乘 2、随着时间的延续,资料系列加长,超出计 算机内存限制。
3、实时洪水预报误差修正
• 递推最小二乘法的核心思想 以前一时段状态推导预报时刻参数。
计算方程:
C t = C t −1 − Pt −1 X (1 + X
(t ) ( t )T
Pt −1 X ) ( X
( t ) −1
( t )T
C t −1 − yt )
Pt −1 = ( X tT−1 i X t −1 ) −1
四、误差修正方法应用
1、修正方法的有效性评价与检验 有效性系数
四、误差修正方法应用
• 2、方法的适用性 方法修正的原理是什么? 对于误差的要求是什么?
4、实时作业预报与问题处理
一、洪水预见期的延长 回忆:什么是预见期? 影响预见期的因素有哪些? 如何延长? 防洪预案—未雨绸缪
降雨预报 实际降雨 净雨 预报洪峰 调洪最高水位
4、实时作业预报与问题处理
二、雨量资料问题处理 1、观测误差 2、暴雨中心区域雨量站密度太低 3、雨量资料缺测的处理 4、高强度降雨偏小 5、雨量信号误差
4、实时作业预报与问题处理
三、流量资料误差 入库流量、出库流量的确定? 造成入库流量锯齿状的原因分析
4、实时作业预报与问题处理
四、水库入库流量预报的考核指标 洪水预报三要素 规范要求
5、实时洪水预报系统功能简介
防汛水情会商系统主要利用B/S(浏览器/服务器)三层体系结构, 以水雨情综合数据库为基础,地理信息系统(GIS)为平台,采用 Active Server Page、动态HTML、COM/DCOM组件、WEBGIS、 Java Applet等先进的网络技术,通过WEB服务,利用浏览器实现防 汛水情信息的实时查询,分析,显示和整理入库。
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雨情 水情 工情 预报成果 调度成果 水库风光
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5、实时洪水预报系统功能简介
会商子平台功能分布。